Автогенератор

(51)4 Н 03 В 5 26 ГОСХЙФРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМЮ ина и оравиаци ние и примеелей.- М(71) Московский ордена Лен дена Октябрьской Революции онный институт им.Серго Орджоникидзе (72) Н.В. Шиянов.(56) Грим Дж. Проектирова нения операционных усилит Мир, 1974, с.414.Авторское свидетельство СССР У 83726, кл, Н 03 В 5/26, 15.03.8. (54)(57) АВТОГЕНЕРАТОР, содержащий усилитель, выход которого соединен с выходной шиной и первым выводом моста Вина, второй выход которого подключен к неинвертирующему входу усилителя, а третий вывод вк общей шине, выход усилителя соединен с входами выпрямителя, первого аттенватора, усилителя-ограничителя, выход которого подключен к входу дифференциатора, .элемент выборки и хра-. нения, вход которого соединен с выходом выпрямителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения нелинейных искажений, в него введены первый и второй вентили, блок управления, дифференциальный усилитель, интегратор, второй аттенватор, первый и второй инверторы, первый и второй резисторы, сумматор, причем, выход днфференциатора подключен к аноду первого вентиля, катод которого соединен с управляющим входом выпрямителя, к катоду второго вентиля; анод которого подключен к управляю.щему входу элемента выборки и хра-. нения, выход которого соединен с первым входом дифференциального уси" лителя, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, а выход через интегратор соединен с управляющим входом первого аттенюатора и через первый инвертор- Е с управляющим входом второго аттенюатора, первые выходы первого и второго аттенваторов, первый вывод первого резистора, первый выход сумматора соединены с общей шиной, второй вывод а первого резистора и первый вывод второго резистора соединены с первымвходом сумматора, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго аттенваторов, а выход - к инвертирующему входу усилителя, причем вход второго аттенюатора через второй инвертор соединен с входом первого аттенюатора и вторым выводом второго резистора.1 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использо 1вано для поМучения сннусоидального напряжения с малым содержанием гар, моник.Цель изобретения - снижение нелинейных искажений.На фиг.изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - эпюры поясняющие его работу ЭУстройство содержит усилитель выход которого соединен с шиной 2 "Выход" и первым выводом моста Вина 3, второй вывод которого подключен к неннвертирующему входу усилителя1, а третий вывод - к общей шине, выход усилителя соединен с входами выпрямителя 4, первого аттенюатора 5 и усилителя-ограничителя 6, выход которого подключен к дифференциатору 7, элемент 8 выборки и хранения, вход которого соединен с выходом выпрямителя 4, первый 9 и второй 10 вентили, .блок 11 управления, дифференциальный усилитель 12, интегратор 13, второй аттенюатор 14, первый 15 и второй .16 инверторы, первый 17 и второй 18 резисторы, сумматор 19, причем выход дифференциатора 7 подключен к аноду первого вентиля 9, катод которого соединен с управляющим входом выпрямителя 4, выход дифференциатора 7 соединен также с катодом второго вентиля 10, анод которого подключен к управляющему входу элемента 8 выборки и хранения, выход которого соединен с первым входом дифференциального усилителя12, второй вход которого подключен к второму выходу блока 11 управления, а выход через интегратор 13 связан с управляющим входом первого аттенюатора 5 и через первый инвертор 5 - с управляющим входом второго аттенюатора 14, первые выходы первого 5и второго 14 аттенюаторов, первыйвывод первого резистора 17 и первыйвывод сумматора 19 соединены с общей шиной, второй вывод первого резистора 17 и первый вывод второго резистора 18 соединены с первым входом сумматора 19, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам первого 5 и второго 14 аттенюаторов, а выход - к инвертирующему входу усилителя 1, вход второго аттенюатора 14 через второй инвертор 16 соединен с входом пер.О 15 20253055 ства возникают автоколебания. Частота колебаний равна частоте квази- резонанса моста Вина 3. Известно, что колебательный процесс будет незатухающим, если коэффициент передачи усилителя 1 поддерживается с помощью цепи отрицательной обратной связи равным К 3.Сигнал с выхода усилителя 1 фиг.2 а)поступает на шину 2 "выход" и усилитель-ограничитель 6. Нулевой уровень усилителя-ограничителя задается с первого выхода. блока 1 управления приблизительно равным его температурному смещению нуля, благодаря чему снижается временная погрешность привязки фронтов сформированного ограничителем сигнала к моментам пересечения синусоидальным сигналом нулевого уровня.Прямоугольные импульсы, сформированные усилителем-ограничителем 6 дифференцируются дифференциатором 7фиг.2 б), с постоянной времени дифференцирования много меньшей периодаколебаний. Полученные импульсы разветвляются вентилями 9 и 10. Отрицательные импульсы управляют элементом 8 выборки и хранения, в момент поступления которых происходит запоминание значений выходного напряжения выпрямителя 4, детектирующего и сглаживающего синусоидальные колебания, поступающие с выхода усилителя 1. Сигнал на выходе выпрямителя 4 представлен на фиг.2 в. В силу известных закономерностей заряда и разряда накопительной емкости фильтра выпря . мителя, огибающая сигнала имеет вид пилообразного напряжения с амплитудой, увеличивающейся с убыванием частоты колебаний.Выборка и запоминание напряжения в моменты появления отрицательных импульсов с выхода дифференциатора 7 позволяет получить напряжение управления, ступенчатой формы (фиг.2 г) с независимой отвремени амплитудой ступенек. Отличительной особенностью напряжения управления, формируемой 190453 2вого аттенюатора 5 и вторим выводом второго резистора 8.Предлагаемый автогенератор работает следующим образом.На выходе усилителя 1, в цепь положительной обратной связи которого включен иос т Вина 3, при подаче напряжения питания на элементы устрой3 190453 4 предлагаемой структурой является не- тором 16, имеющим коэффициент переда- зависимость амплитуды ступенек от чи равный единице. частоты колебаний, так как моменты Изменение амплитуды колебания выборок строго привязаны к началу на выходе усилителя 1 сопровождает- разряда накопительного конденсатора 5ся взаимно обратным изменением протифильтра выпрямителя 4 (не показан). вофазных сигналов на выходах первого Вместе с тем амплитуда ступенек 5 и второго 14 аттенюаторов. В стауменьшается при выравнивании огибаю- ционарном режиме генератора напряжещей колебаний и в стационарном режи- ние на выходе интегратора 13 близко ме работы генератора оказывается 1 р к нулю, а противофазные сигналы с весьма малой, выходов аттенюаторов малы и равныодин другому.Дпя того, чтобы выработка напряжения Напряжение с выхода делителя, управления происходила беэ значи- . включающего резисторы 17 и 18,постельных задержек относительно момен тупает на вход сумматора 19. Коэф" тов воэможности снижения амплитуд фициент.передачи К К =К где9 см колебаний, конденсатор сглаживающего К - коэффициент передачи делителяпередачи делителя, фильтра выпрямителя 4 периодически К- коэффициент передачи сумматорасмчастично разряжается положительными с первого входа, устанавливается импульсами, поступающими на управля 2 б близким к 1/3 с помос помощью резистора ющий вход выпрямителя 4 через вен. Прн этомкоэффициеном коэ ициент передачи тиль 10 ( в процессе. принудительного по цепи положительной обратной связи разряда,.фиг.2, не показан) .приближается к единице. ние управления с выхода элементе 8 .23 тупает синфазный си алсигнал с выхода выборки и хранения поступает на пег- первого аттенюатора 5, на третий вый вход дифференциального усили- вход - противофазный сигнал с второтеля 12, на второй вход которого по го аттенюатора 14 С умматор 19 модается опорное напряжение с второго жет быть выполнен, наприжет ыть выполнен, например, на ревыхода блока 11 управления. УсиленЗО зисторах, не искажающих сигнал, ная разность указанных напряжений В нестационар онестационарном неустановивпоступает на интегратор 13 сигнал шемся) режиме у"т о"шемся режиме устройство работает на выходе которого пропорционаленследующим обра оследующим о разом. накопленному в нем заряду. Этот сигнал является управляющим для первого Возможное, например при перестаттенюатора 5. На вход второго ат Ройке частоты, падение амплитуды тенюатора 14 сигнал упраления посту- колебаний сопровождается уменьшением пает с выхода интегратора через ин- напряженя иа первом входе дифференвертор 15, в котором осуществляетсяциального усилителя 12 и появлению инверсия полярности входного нап- отРицательного сигнала на управляю- ряжения. Например, положительному и ф щем входе первого аттенюатора 5 и возрастающему напряжению,на управля- положительного - на управляющем вхощем входе аттенюатора 5 срответст- де второго аттенюатора 14. В связи ьует отрицательное и убывающее нап- с этим напряжение с выхода первого ряжение на управляющем входе второго аттенюатора убывает, с второго - аттенюатора 14. Инвертор 15 может ф возРастает. Поскольку последнее пробыть реализован в виде усилителя тивофазное напряжению делителя на постоянного тока вход которого явля- Резисторах 17 и 18. Сигнал на выходеУется инвертирующим. сумматора уменьшается, вызывая темсамым рост выходного напряженияТаким образом, сигнал управления эо .усилителя . Таким образом, автоматниэменяет коэффициенты передачи пер- ческая регулировка поддерживает посвого и второго аттенюаторов взаимно тоянство амплитуды генератора. обратным образом: увеличение. одного . В стационарном режиме возможное из них сопровождается уменьшением . изменение коэффициента передачи другого На сигнальные входы аттеню- э петли положительной обратной связиаторов 5 и 14 постр упают противофаз-вызвано в основном медленным темпеные колебания с равными амплитудамн. Ратурным дрейфом параметров неко- Инверсия фазы осуществляется ннвер- . торых элементов устроиства, например,. Бланар Те орректор И,едакто ская 5 Тирвк 871ИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раущская илиал ППП "Патент", г. Ужгород,роектная, 4 акав 6999/5 Подписное ВН а СССР